集成功率放大电路

一. 实验目的

1．掌握功率放大电路的调试及输出功率、效率的测量方法；

   2．了解集成功率放大器外围电路元件参数的选择和集成功率放大器的使用方法。

二. 实验仪器设备

1.实验箱   2. 示波器   3.   万用表  4. 电流表

有关试验方法的说明：

（1） 测量最大不失真功率：

 在放大器的输入端接入频率为1kHz的正弦频率信号；Vi置最小（Vi<20 ）；在放大器的输出端街上示波器和毫伏表，逐渐增大Vi，使示波器显示出最大不失真波形，用毫伏表测出电压有效值 ，则最大不失真输出功率为：

(2)测量功率放大器的效率：

在保持Vo为最大不失真输出幅度的情况下，由电流表测量直流电源Vcc的输出电流 ，此时电源Vcc提供的直流输出功率为：

注：此处Vcc应为正负电源之差。

功率放大器的效率为：

集成功率放大器的实验电路

三. 实验内容及步骤

1、连接电路：

接入正负电源（+VCC、-VEE）

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实验五    集成功率放大器

一、实验目的

(1) 熟悉集成功率放大器的工作原理。

(2) 掌握集成功率放大器性能指标测试方法。

.二、实验仪器

.〈1〉双踪示波器1台  (2)数字毫伏表1台    (3)模拟实验台1台    (4)数字万用表1块

.三、预习要求

(1)复习集成功率放大器的工作原理,阅读实验内容,对照图1-1及图1-2分析工作原理。

(2)在图1-2电路中,若Vcc=12V, RL=10Ω,  计算电路的输出功率Pom,  电源供给功率Pc 、效率η。

四、实验原理

实验电路由集成电路LM386加外围元件组成, 该电路为美国国家半导体公司产品。采用8引线双列直插封装，电源电压VCC使用范围（VCC=5-18V）、静态功耗低（VCC= 12V时为6mA左右），由于该集成电路外接元件少，因而在便携式无线电设备、收音机、录音机、小型放大设备中得到广泛应用。

LM386是单电源互补对称功放集成电路,该电路内部包括由Vl构成的射极输出器、V2、V3构成的差动放大电路、V5、V6构成的镜像电流源以及由V8、V9、V10组成互补对称电路构成的输出级。为使电路工作在甲乙类放大量状态,利用VD1、VD2提供偏置电压。该电路静态工作电流很小,约4mA-8mA。输入电阻较高约5MΩ左右,故可以获得很高的电压增益,由于V1、V2采用截止频率较低的横向PNP管,故几十赫以下的低频噪音很小。该电路内部原理如图1-1所示。

图1-2为外部接线原理图,图中Rw为输入衰减电位器(音量控制),信号由③脚同相端输入,②脚反相端接地。C1、C2为接在直流电源Vcc端(⑥脚)的退耦电容,C4为输出(⑤脚)耦合电容,C5为旁路电容(⑦脚),C3为跨接在①脚与⑧)脚之间的增益控制电容。当①脚和⑧脚之间开路时，电压增益为26dB；若在①脚和⑧脚之间接阻容串联元件，则增益最高可达46dB，改变阻容值则增益可在26dB-46dB之间任意选取，电阻值越小增益越大。 (虚线框测数据时不接入)。

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七．OTL功率放大电路

一、实验目的

  1．进一步理解OTL功率放大器的工作原理。

  2．学会OTL电路的调试及主要性能 指标的测试方法。

图7－1  OTL功率放大器实验电路

二、试验原理

  　图7－1所示为OTL低频功率放大器。其中由晶体三极管T₁组成推动级，T₂ ,T₃是一对参数对称的NPN和PNP型晶体三极管，他们组成互补推挽OTL功放电路。由于每一个管子都接成射极输出器形式，因此具有输出电阻低，负载能力强等优点，适合于作功率输出级。T1管工作于甲类状态，它的集电极电流I_c1的一部分流经电位器R_W2及二极管D，给T₂.T₃提供偏压。调节R_W2，可以使T₂.T₃得到适合的静态电流而工作于甲.乙类状态，以克服交越失真。静态时要求输出端中点A的电位 U_A=1/2U_CC，可以通过调节R_W1来实现，又由于R_W1的一端接在A点，因此在电路中引入脚.直流电压并联负反馈，一方面能够稳定放大器的静态工作点，同时也改善了非线性失真。

    当输入正弦交流信号U_i时,经T₁放大.倒相后同时作用于T₂.T₃的基极,U_i的负半周使T₂管导通(T₃管截止),有电流通过负载R_L,同时向电容C₀充电,在U_i的正半周 ,T₃导通(T₂截止),则已充好的电容器C₀起着电源的作用,通过负载R_L放电,这样在R_L上就得到完整的正弦波.

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第一节  实训目的

实训是通过对培训对象比较集中、系统的专业技能培训，使其具有一定的专业操作技能。对于电子信息工程专业的学生，实训的目的在于通过集中、系统的培训使学生了解和掌握电子元件的认外形、特征及一些常用电子元件的运用，了解和掌握常用操作工具（如电烙铁、万用表、吸锡器、斜口钳等）和常用实验仪器设备（如函数发生器、示波器等）的原理和使用。与此同时掌握电子元件检测、焊接技术和调试技术，使理论与实践相结合，进一步提升自己的专业知识，最后真正的掌握一门技术。

第二节   TDA2030简介

TDA 2030A：

TDA 20## 是一块性能十分优良的功率放大集成电路，其主要特点是上升速率高、瞬态互调失真小，在目前流行的数十种功率放大集成电路中，规定瞬态互调失真指标的仅有包括TDA 20## 在内的几种。我们知道，瞬态互调失真是决定放大器品质的重要因素，该集成功放的一个重要优点。   

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1、  实验目的

1)  进一步熟悉集成功率放大器的工作原理；

2)  掌握测量集成功率放大器性能的方法。

2、  实验仪器

示波器、信号发生器、万用表、交流毫伏表

3、  实验内容

通常一个实用的放大器包括输入放大器、电压放大器和输出放大器。输入放大器的主要任务是接收传感器输出的小信号，通常要求输入放大器在具有电压放大能力的同时还具有高输入电阻、高抗干扰能力和低噪声。电压放大器的任务主要是不失真地提高输入电压信号的幅度。输出放大器的主要任务是驱动末级负载。负载时多种多样的，负载电阻的阻值越小，负载越重。有的负载较重，例如，扬声器等。这就要求放大器能输出一定的信号功率。通常这样的放大器为功率放大器。

功率放大器的主要任务是在信号不失真或轻度失真的条件下提高输出功率。通常工作在大信号状态下，要求输出功率大、效率高的同时，还要考虑减小非线性失真、功率管的散热、过压过流保护等。静态电流时造成管耗的主要因素，因此在低频功率中主要采用静态工作点低的甲类或乙类功率放大器。

实验内容：

实验电路如图1-4-1.本实验用的是LM386N-2，其最大输出功率为0.5W。本实验中“1”、“8”端开路，LM386的电压放大倍数约为20倍，负载为8Ω的喇叭，所以输入电压的有效值不能超过100Mv,为减少损坏，加在图1-4-1所示电位器Rp上的电压不得超过有效值90Mv.

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实验十  集成功率放大器

一、实验目的

学习使用集成功率放大器，并测试其性能指标

二、实验原理

1. 目前，单片集成音频功率放大器的产品很多，并已在收音机、录音机、电子玩具和电视机等设备中获得广泛应用。本次实验使用的是TDA2030低电压音频功率放大器，是德律风根生产的音频功放电路，采用V型5 脚单列直插式塑料封装结构。如图10.1所示，按引脚的形状引可分为H型和V型。TDA2030是高保真音频功率放大器单片集成电路系列产品之一。适合于在收音机、收录机中作功放单元使用。它的内部为甲乙类推挽功放电路，效率，具有输出短路保护、过热自动闭锁等功能，例如当电路发生短路时，器件可自动限制自身的功，使输出晶体管在安全区的工作点上。广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备，具有体积小、输出功率大、失真小等特点。意大利SGS公司、美国RCA公司、日本日立公司、NEC公司等均有同类产品生产，虽然其内部电路略有差异，但引出脚位置及功能均相同，可以互换。该款集成功放可直接代换同类器件，如TDA2001,TDA2006,TDA2008等

    

图10.1 TDA2030电气原理图               图10.2  TDA2030引线排列

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功率放大器的组装与设计

实验目的：培养综合能力，动手能力，分析能力，提高和巩固模电知识，熟悉常见的元器件，和基本焊接方法。

实验仪器：函数发生器，收音机（其他能发出声音的声音源均可），音响，焊接常用的器材如电烙铁，焊锡丝，吸锡泵，镊子等。

实验原理

第一部分：

1.  作用与组成

声频放大器又称音频放大器，低频放大器或扩音机，顾名思义，它是放大电信号的装置。由于各种信号源（声源）输入的信号很弱（几毫伏到1-2伏），不足以推定扬声器放声，因此必须将这些微弱的信号进行放大。从高保真意义上讲，要求放大器如实地放大原信号，即原汁原味，但从广义上讲，为了使声明更动听，又常常对信号进行必要而适当的修饰与加工。

按声频放大器中各部分的功能不同，可将其分成两部分：其一为前置放大器（还可细分为信号源前置放大和主控放大器）其二称为功率放大器（也称后级放大器）按类又可分为合并式（前置后级一体式）、与分体式（前置与后级分开），分体式一般为高档机。

2.  前置放大电路

前置放大的作用是对调谐器、点唱机、录音机、传声器，激光唱机以及其它声源送来的信号进行各种处理与放大，以便为功率放大器准备适宜的电信号，使后者顺利工作。确切的说，前置的作用是对输入的某些信号进行频率均衡或阻抗变换，并对各种信号进行不同量的放大，使各种信号输出电压基本相同，以利于其后主控放大器进行工作。

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带通功率放大器设计

实验报告

1.     设计任务与要求

（1）   设计任务

设计并制作能输出功率的话音放大电路。该放大电路由带通滤波器和功率放大器构成。

（2）   基本要求

1)   电路采用不超过单（或双）电源供电。

2)   带通滤波器：通带为，滤波器阶数不限，增益为。

3)   最大输出额定功率不小于，失真度（示波器观察无明显失真），负载（喇叭）额定阻抗为。

4)   功率放大器增益为。

5)   功率放大部分允许采用集成功放电路。

（3）   测试要求

1)  测量滤波器的频率响应特性，给出上、下限截止频率、通带的增益；

2)  在示波器观察无明显失真情况下，测量最大输出功率；

3)  测量功率放大器的电压增益（负载：喇叭；信号频率：）；

4)  测量话音放大电路的输入阻抗（信号频率：1kHz）；

2.     电路设计过程

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